淺談旋挖鉆孔樁基在公路橋梁的應(yīng)用

盧磊

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，灌注樁基基礎(chǔ)已在城市建設(shè)、公路橋梁等重大工程中廣泛采用。樁基的施工中，比較常用和常見的鉆機(jī)類型為正循環(huán)鉆機(jī)、反循環(huán)鉆機(jī)和潛水鉆機(jī)，尤其是正循環(huán)鉆機(jī)更為多見一些。但是近些年來，旋挖鉆機(jī)以它高效、占用臨時(shí)用地少和機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)勢(shì)，正逐漸被人們所接受，在將來有可能成為高速公路橋梁樁基施工的主要機(jī)型。本文對(duì)旋挖鉆孔樁基的施工工藝

關(guān)鍵詞：旋挖鉆孔樁基；公路橋梁；應(yīng)用

1 旋挖鉆孔樁基在公路橋梁中的重要性

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展加快了我國(guó)汽車的普及，同時(shí)也提高了對(duì)我國(guó)公路基礎(chǔ)工程建設(shè)的需求。為了滿足現(xiàn)代車輛保有量造成的行車需求，我國(guó)加快了公路基礎(chǔ)工程的建設(shè)。在公路基礎(chǔ)工程建設(shè)中，公路橋梁是施工中的重要結(jié)構(gòu)之一。其擔(dān)負(fù)著跨越江河、溝澗的重要任務(wù)。從施工企業(yè)角度出發(fā)，公路橋梁施工中的樁基工程是施工企業(yè)施工管理的重點(diǎn)與難點(diǎn)。其技術(shù)管理與質(zhì)量控制關(guān)系到公路橋梁的使用安全及使用壽命，關(guān)系帶施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。旋挖鉆孔樁基有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，主要包括自動(dòng)化程度高、成孔速度快、質(zhì)量高、施工現(xiàn)場(chǎng)干凈環(huán)保、履帶底盤承載適用于各種施工環(huán)境等。這些優(yōu)點(diǎn)都使得旋挖鉆孔樁基在公路橋梁施工企業(yè)得到了高度的重視，也廣泛運(yùn)用于公路橋梁施工中。因此，施工企業(yè)要把握這些旋挖鉆孔樁基的優(yōu)點(diǎn)，嚴(yán)格按照旋挖鉆孔樁基的施工工藝，保證旋挖鉆孔樁基的施工質(zhì)量，保障公路橋梁施工的順利進(jìn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 旋挖鉆孔樁基的施工工藝

在使用旋挖機(jī)進(jìn)行鉆孔樁基施工的過程中，施工單位使用最多的還是鉆孔的清水施工，下面就以清水施工為例來簡(jiǎn)述旋挖鉆孔樁基的施工工藝。

2.1 清水施工的成孔工藝流程

在成孔過程中不需泥漿護(hù)壁，而是鉆頭在慢速旋挖過程中自造的泥漿對(duì)孔壁起到一定穩(wěn)定作用。在旋挖鉆進(jìn)過程中，鉆頭往返于孔底與地表之間，所形成的孔壁比較粗糙。鉆孔灌注樁的樁土之間的咬合作用較強(qiáng)，能較好地反映出混凝土樁體與土質(zhì)孔壁之間的相互摩擦作用效應(yīng)。

2.2 場(chǎng)地布置原則

根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理布置施工場(chǎng)地。先平整場(chǎng)地、清除雜物、換除軟土并夯打密實(shí)。之后測(cè)量人員將所有樁位放出，釘好十字保護(hù)樁，做好測(cè)量復(fù)核，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案。規(guī)劃行車路線時(shí)，使便道與鉆孔位置保持一定的距離，以免影響孔壁穩(wěn)定。施工場(chǎng)地為旱地而且在施工期間地下水位在原地面以下時(shí)，將場(chǎng)地平整夯實(shí)，清除雜物即可。場(chǎng)地位于淺水時(shí)，采用筑搗后在頂面安裝鉆孔機(jī)，筑搗頂面高出施工水位 1 m左右。鉆孔機(jī)底盤應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的夯填土上，以免發(fā)生不均勻沉陷。鉆孔機(jī)的安放位置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運(yùn)的方便。

2.3 樁位放樣及鉆孔機(jī)就位

樁位放樣，按“從整體到局部的原則”進(jìn)行。進(jìn)行鉆孔的高程放樣時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)放樣的結(jié)果進(jìn)行校核。采用全站儀準(zhǔn)確放樣各樁點(diǎn)的位置，使其誤差控制在規(guī)范要求的精度內(nèi)。鉆孔機(jī)就位時(shí)，要事先檢查鉆孔機(jī)的性能狀態(tài)是否良好，保證鉆機(jī)工作正常。

2.4 埋設(shè)鋼護(hù)筒

在準(zhǔn)確放樣的前提下埋設(shè)護(hù)筒，埋設(shè)護(hù)筒的方法和要求，應(yīng)符合 JTJ041—2000《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。如果鉆孔是在陸地上進(jìn)行，則一般采用挖坑法，比較簡(jiǎn)單易行。鋼護(hù)筒埋設(shè)工作是旋挖鉆孔機(jī)施工的開端，鋼護(hù)筒平面位置與垂直度應(yīng)準(zhǔn)確，鋼護(hù)筒周圍和護(hù)筒底腳應(yīng)緊密，不透水。埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過定位的控制樁放樣，把鉆孔機(jī)鉆孔的位置標(biāo)于坑底。再把鋼護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，找出鋼護(hù)筒的圓心位置，用十字線在鋼護(hù)筒頂部或底部，然后移動(dòng)鋼護(hù)筒，使鋼護(hù)筒中心與鉆孔機(jī)鉆孔中心位置重合。同時(shí)用水平尺或垂球檢查，使鋼護(hù)筒堅(jiān)直。此后即在鋼護(hù)筒周圍對(duì)稱地、均勻地回填最佳含水量的黏土，要分層夯實(shí)，達(dá)到最佳密實(shí)度，以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落。如果護(hù)筒底土層不是黏性土，應(yīng)挖深或換土，在坑底回填夯實(shí) 30 cm～50 cm 厚度的黏土后，再安放護(hù)筒，以免護(hù)筒底口處滲漏塌方，夯填時(shí)要防止鋼護(hù)筒偏斜。護(hù)筒上口應(yīng)綁扎方木對(duì)稱吊緊，防止下竄。

2.5 鋼護(hù)筒的制作及埋設(shè)的原則

長(zhǎng)度 4 m以內(nèi)的鋼護(hù)筒，采用厚 4 mm～6 mm的鋼板制作。長(zhǎng)度大于 4 m的鋼護(hù)筒，采用厚 6 mm～8 mm鋼板制作。鋼護(hù)筒埋置較深時(shí)，采用多節(jié)鋼護(hù)筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時(shí)保證接頭圓順，同時(shí)滿足剛度、強(qiáng)度及防漏的要求。鋼護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑，具體尺寸按設(shè)計(jì)要求選用。鋼護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。若樁孔在河流中，應(yīng)將鋼護(hù)筒埋置至較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中深 0.5 m以上。鋼護(hù)筒頂高出施工水位或地下水位 1.5 m～2.0 m，并高出施工地面 0.3 m。鋼護(hù)筒埋設(shè)前，先準(zhǔn)確測(cè)量放樣，保證鋼護(hù)筒頂面位置偏差不大于 5 cm。埋設(shè)中保證鋼護(hù)筒斜度不大于 1%。埋設(shè)鋼護(hù)筒前，采用較大口徑的鉆頭先預(yù)鉆至護(hù)筒底的標(biāo)高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護(hù)筒壓入到預(yù)定位置，用粗顆粒土回填護(hù)筒外側(cè)周圍，回填密實(shí)。

2.6 鉆孔施工

鉆孔機(jī)成孔一般為清水施工工藝，無需泥漿護(hù)壁。若有地下水分布，且孔壁不穩(wěn)定，可向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。以下是旋挖鉆機(jī)鉆孔施工的基本操作：其一，開機(jī)。這是旋挖機(jī)開始工作的標(biāo)志。其二，鉆機(jī)桅桿起立。從桅桿工作畫面中可實(shí)時(shí)觀察到桅桿的

x 軸、Y 軸方向的偏移，從而保證樁基孔是垂直的。其三，鉆機(jī)桅桿定位設(shè)置。在鉆孔作業(yè)之前需要對(duì)桅桿進(jìn)行定位設(shè)置，一般情況下，做直孔作業(yè)，需要對(duì)桅桿進(jìn)行調(diào)垂。其四，鉆進(jìn)。這是旋挖機(jī)鉆孔最為重要的一步，也是施工質(zhì)量的保證。

2.7 地質(zhì)情況記錄

旋挖鉆孔機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)及時(shí)填寫《鉆孔記錄表》，主要填寫內(nèi)容為：工作項(xiàng)目，鉆進(jìn)深度，鉆進(jìn)速度及孔底標(biāo)高。《鉆孔記錄表》由專人負(fù)責(zé)填寫，交接班時(shí)應(yīng)有交接記錄。根據(jù)旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)速度的變化和土層取樣認(rèn)真做好地質(zhì)情況記錄，繪制孔樁地質(zhì)剖面圖。每處孔樁必須備有土層地質(zhì)樣品盒，在盒內(nèi)標(biāo)明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時(shí)間。旋挖鉆孔機(jī)孔樁地質(zhì)剖面圖與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，由設(shè)計(jì)單位確定是否進(jìn)行變更設(shè)計(jì)。要及時(shí)清運(yùn)孔口出渣，避免妨礙鉆孔施工、污染環(huán)境；鉆孔達(dá)到預(yù)定深度后，提起鉆桿，測(cè)量孔深及沉淀厚度。

2.8 成孔檢查及清孔

成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，對(duì)孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進(jìn)行檢查，不合格時(shí)采取措施處理。成孔檢查方法根據(jù)孔徑的情況來定，當(dāng)鉆孔為干孔時(shí)，可用重錘將孔內(nèi)的虛土夯實(shí)，采用直接用測(cè)繩及測(cè)孔器檢測(cè)。清孔是鉆孔灌注樁施工保證成樁質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過清孔確保樁孔的質(zhì)量，孔底沉淀厚度、泥漿比重、含砂率等符合樁孔質(zhì)量要求。采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)的清孔方法為：樁孔終孔后，將鉆具提高 20 cm～50 cm，采用大泵量泵入性能指標(biāo)符合要求的新泥漿，并維持正循環(huán) 30 min 以上，直至泥漿的比重、含砂率等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。清孔時(shí)成孔檢查合格后，應(yīng)及時(shí)灌注混凝土。

3 結(jié)束語

近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，公路橋梁等交通設(shè)施的建設(shè)越來越受到人們的重視。國(guó)內(nèi)樁基礎(chǔ)工程量的不斷擴(kuò)大，基礎(chǔ)工程的重要性越來越受到關(guān)注，而旋挖鉆孔機(jī)作為灌注樁施工機(jī)械新的主力產(chǎn)品，隨著高速公路建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，其優(yōu)越性必將得到充分發(fā)揮。施工企業(yè)要認(rèn)識(shí)到旋挖鉆孔樁基在公路橋梁施工中的重要性，把握旋挖鉆孔樁基的施工工藝，保證公路橋梁的施工質(zhì)量，延長(zhǎng)這些交通工程的使用年限，不僅提高了企業(yè)的效益，也節(jié)省了大量的資源。

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